package com.atguigu.java;

import org.junit.Test;

import java.util.*;

/**
 * 一、Map的实现类的结构：
 *  |-----Map:双列数据，存储key-value对数据  ----类似于高中讲的函数：f(x) = y
 *          |-------HashMap：作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；存储null的key和value
 *               |-----LinkedHashMap：保证在遍历Map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历
 *                      原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。
 *                            对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap
 *          |-------TreeMap：保证按照添加的key-value进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或者定制排序
 *                           底层使用的是红黑树
 *          |-------Hashtable：作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value
 *               |-------Properties：常用来处理配置文件。key和value都是String类型
 *
 *
 *      HashMap的底层：数组 + 链表 (jdk7及之前)
 *                     数组 + 链表 + 红黑树 (jdk8)
 *
 *  面试题：
 *      1.HashMap底层实现原理？
 *      2.HashMap和Hashtable的异同？
 *      3.ConcurrentHashMap 与 Hashtable异同？(暂时不讲)
 *
 *
 * 二、Map结构的理解：
 *      Map中的key：无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key ---->key所在的类要重写equals()和hashCode() (以HashMap为例)
 *      Map中的value：无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value ------>value所在的类重写equals()
 *      一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。
 *      Map中的Entry：无序的、不可重复的，使用Set存储所有的Entry
 *
 * 三、HashMap的底层实现原理？以jdk7为例说明：
 *     HashMap map = new HashMap();
 *     在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table.
 *     .....可能已经执行过多次put.......
 *     map.put(key1,value1):
 *     首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1的哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。
 *     如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功  ----情况1
 *     如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在))，比较key1和已经存在的一个或多个数据的
 *     哈希值：
 *         如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。----情况2
 *         如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同，继续比较：调用的key1所在类的equals(key2)方法，比较：
 *             如果equals()返回false：此时key1-value1添加成功 ----情况3
 *             如果equals()返回true：使用value1替换value2值
 *
 *      补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
 *
 *      在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值(且要存放的位置非空时)时，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。
 *
 *
 *      jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同：
 *          1. new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
 *          2. jdk 8 底层的数组是：Node[],而非Entry[]
 *          3. 首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
 *          4. jdk7的底层结构：只有数组 + 链表。
 *             jdk8中底层结构：数组 + 链表 + 红黑树
 *             4.1 形成链表时，七上八下(jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素)
 *             4.2 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，
 *             此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储。
 *
 *      DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
 *      DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子：0.75
 *      threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子： 16 * 0.75 = 12
 *      TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树：8
 *      MIN_TREEIFY_CAPACITY：：桶中的Node被树化时最小的hash表容量：64
 *
 *  四、LinkedHashMap的底层实现原理(了解)
 *          源码中:
 *          static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
 *              //能够记录添加元素的先后顺序
 *              Entry<K,V> before, after;
 *              Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
 *                  super(hash, key, value, next);
 *              }
 *          }
 *
 *  五、Map中定义的方法：
 *      添加、删除、修改操作：
 *          Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
 *          void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
 *          Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
 *          void clear()：清空当前map中的所有数据
 *      元素查询的操作：
 *          Object get(Object key)：获取指定key对应的value
 *          boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
 *          boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
 *          int size()：返回map中key-value对的个数
 *          boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
 *          boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
 *      元视图操作的方法：
 *          Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
 *          Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
 *          Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合
 *
 *  总结：常用方法
 *        添加：put(Object key,Object value)
 *        删除：remove(Object key)
 *        修改：put(Object key,Object value)
 *        查询：get(Object key)
 *        长度：size()
 *        遍历：keySet() / values() /entrySet()
 *
 * @author : leimingchao
 * @date Date : 2021年10月06日 17:34
 */
public class MapTest {

    /**
     * 元视图操作的方法：
     *           Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
     *           Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
     *           Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合
     */
    @Test
    public void test5() {
        Map map = new HashMap();
        //添加
        map.put("AA",123);
        map.put(45,1234);
        map.put("BB",56);
        //遍历所有的key集：keySet()
        Set set = map.keySet();
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
        System.out.println("*************");
        //所有value构成的Collection集合
        Collection values = map.values();
        for (Object value : values) {
            System.out.println(value);
        }

        System.out.println("*************");
        //方式一：返回所有key-value对构成的Set集合
        Set set1 = map.entrySet();

        Iterator iterator1 = set1.iterator();

        while (iterator1.hasNext()) {
            Object object = iterator1.next();
            //entrySet集合中的元素都是Entry
            Map.Entry entry = (Map.Entry) object;

            System.out.println(entry.getKey() + "------>" + entry.getValue());
        }
        System.out.println("******************");
        //方式二：
        Set keySet = map.keySet();
        Iterator iterator2 = keySet.iterator();
        while (iterator2.hasNext()) {
            Object key = iterator2.next();
            Object value = map.get(key);
            System.out.println(key + "------>" + value);
        }

    }

    /**
     * 元素查询的操作：
     *            Object get(Object key)：获取指定key对应的value
     *            boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
     *            boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
     *            int size()：返回map中key-value对的个数
     *            boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
     *            boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
     */
    @Test
    public void test4() {
        Map map = new HashMap();
        //添加
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
        // Object get(Object key)
        System.out.println(map.get(455));
        //containsKey(Object key)
        boolean isExist = map.containsKey("BB");
        System.out.println(isExist);
        //containsValue(Object value)
        boolean b = map.containsValue(123);
        System.out.println(b);
        map.clear();
        System.out.println(map.isEmpty());
    }

    /**
     * 添加、删除、修改操作：
     *           Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
     *           void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
     *           Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
     *           void clear()：清空当前map中的所有数据
     */
    @Test
    public void test3() {
        Map map = new HashMap();
        //添加
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
        //修改
        map.put("AA",87);
        System.out.println(map);
        Map map1 = new HashMap();
        map1.put("CC",123);
        map1.put("DD",123);
        map.putAll(map1);
        System.out.println(map);
        //remove(Object key)
        Object value = map.remove("CCC");
        System.out.println(value);
        System.out.println(map);
        //clear() 与 map = null 操作不同
        map.clear();
        System.out.println(map.size());
        System.out.println(map);
    }

    @Test
    public void test2() {
        Map map = new HashMap();
        map = new LinkedHashMap();
        map.put(123,"AA");
        map.put(456,"BB");
        map.put(12,"CC");
        System.out.println(map);
    }


    @Test
    public void test1() {

        Map map = new HashMap();
        // map = new Hashtable();
        map.put(123,null);
    }

}
